沥青路面施工要点课件.pptx
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1、2022-4-191主要内容主要内容概述概述沥青混合料的材料要求沥青混合料的材料要求 沥青混合料组成设计沥青混合料组成设计冷拌沥青混合料路面施工冷拌沥青混合料路面施工热拌沥青混合料施工热拌沥青混合料施工 层铺法沥青路面施工层铺法沥青路面施工封层、粘层、透层施工技术封层、粘层、透层施工技术沥青路面施工质量管理及检查验收沥青路面施工质量管理及检查验收本章小结本章小结2022-4-192第一节第一节 概述概述优缺点:优缺点:(与普通水泥混凝土路面相(与普通水泥混凝土路面相比):比): 优点优点:平整无接缝;结构柔,振动小;噪:平整无接缝;结构柔,振动小;噪音低、行车较舒适;施工、成型快、周音低、行车
2、较舒适;施工、成型快、周期短;维修方便。期短;维修方便。 2022-4-1932022-4-194缺点:缺点: 因其抗弯拉强度低(相对于水泥混凝土),要求其基层因其抗弯拉强度低(相对于水泥混凝土),要求其基层应具有足够的强度和水稳性;应具有足够的强度和水稳性;沥青路面温度稳定性较差,夏天易出现车辙、推移、波沥青路面温度稳定性较差,夏天易出现车辙、推移、波浪等破坏;浪等破坏; 低温时,沥青材料变脆而导致路面开裂;低温时,沥青材料变脆而导致路面开裂; 透水性小,使土基和基层的水分难以排出,在潮湿路段透水性小,使土基和基层的水分难以排出,在潮湿路段易发生土基和基层变软而导致路面破坏;易发生土基和基层
3、变软而导致路面破坏; 受施工季节和气候的影响较大。受施工季节和气候的影响较大。2022-4-195l沥青混合料的分类沥青混合料的分类按材料组成及结构分为按材料组成及结构分为连续级配连续级配间断级配混合料间断级配混合料按矿料级配组成及空隙率大小分为按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配密级配(3%6%)半开级配半开级配(6%12%)开级配开级配(排水式排水式18%以上以上)。2022-4-196按公称最大粒径分为按公称最大粒径分为砂粒式砂粒式(公称最大粒径小于公称最大粒径小于9.5mm)细粒式细粒式(公称最大粒径公称最大粒径9.5mm或或13.2mm)中粒式中粒式(公称最大粒径公称最大粒径16mm
4、或或19mm)粗粒式粗粒式(公称最大粒径公称最大粒径26.5mm)特粗式特粗式(公称最大粒径等于或大于公称最大粒径等于或大于31.5mm)。按制造工艺分为按制造工艺分为热拌沥青混合料热拌沥青混合料冷拌沥青混合料冷拌沥青混合料再生沥青混合料再生沥青混合料2022-4-197最好都是碱性材料第二节第二节 沥青混合料的材料要求沥青混合料的材料要求 2022-4-198(一)材料的分类(一)材料的分类2022-4-199 (二)道路石油沥青的分类及适用范围(二)道路石油沥青的分类及适用范围 A A级沥青级沥青-各等级公路,适用于任何场合和各等级公路,适用于任何场合和层次层次 B B级沥青级沥青-高速公
5、路、一级公路沥青下面层高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次,二级及二级以下公路的各个层次,及以下的层次,二级及二级以下公路的各个层次,用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。青的基质沥青。 C C级沥青级沥青-三级及三级以下公路的各个层次。三级及三级以下公路的各个层次。2022-4-19102022-4-1911(三)技术指标:针入度(三)技术指标:针入度 延度延度 软化点软化点 针入度指数针入度指数 2022-4-1912 二、粗集料粗料集的物理力学性质要求粗料集的物理力学性质要求1与沥青的粘附性要求与沥青的粘附性要求2粗集料
6、的粒径规格粗集料的粒径规格3(1 1)粗料集的物理力学性质要求)粗料集的物理力学性质要求选择原则:选择原则:可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等。高速公路、一级公路、城市快速公路、主干路沥青路面表层高速公路、一级公路、城市快速公路、主干路沥青路面表层用粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石,用粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料,粗集料的磨光值和粘附不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料,粗集料的磨光值和粘附性符合规范要求。性符合规范要求。2022-4-1913粗集料磨光值及其与沥青粘附性的技术要求
7、粗集料磨光值及其与沥青粘附性的技术要求雨量气候地区雨量气候地区技术指标技术指标1 1(潮湿(潮湿区)区)2(2(湿湿润区润区) )3 3(半(半干区)干区)4 4(干(干旱区)旱区)粗集料磨光值(粗集料磨光值(psvpsv)4242404038383636粗集料与沥粗集料与沥青的粘附性青的粘附性表层表层55554433其它层其它层次次444433当坚硬石料来源缺乏时,允许掺加一定比例较小粒径的当坚硬石料来源缺乏时,允许掺加一定比例较小粒径的普通粗集料,掺加比例根据试验确定。在以骨架原则设计普通粗集料,掺加比例根据试验确定。在以骨架原则设计的沥青混合料中不得掺加其他粗集料。的沥青混合料中不得掺加
8、其他粗集料。2022-4-1914 基本要求:基本要求: 应该洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体,且无风化、应该洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体,且无风化、不含杂质,并具有足够的强度、耐磨耗性。不含杂质,并具有足够的强度、耐磨耗性。 破碎砾石应采用粒径大于破碎砾石应采用粒径大于50mm50mm的颗粒轧制,破碎前必须清洗,的颗粒轧制,破碎前必须清洗,含泥量不大于含泥量不大于1%1%。 钢渣作为粗集料时,仅限于三级及三级以下公路和次干公路钢渣作为粗集料时,仅限于三级及三级以下公路和次干公路以下的城市道路,并应经过试验论证取得许可后使用。钢渣以下的城市道路,并应经过试验论证取得许可后使用。钢渣
9、破碎后应由破碎后应由6 6个月以上的存放期,除吸水率允许适当放宽外,个月以上的存放期,除吸水率允许适当放宽外,各项指标应符合规范要求。各项指标应符合规范要求。 与沥青的粘附性要求与沥青的粘附性要求 在高速公路、一级公路、城市快速路和主干沥青路面中,需在高速公路、一级公路、城市快速路和主干沥青路面中,需要使用坚硬的粗集料,当使用花岗岩、石英岩等酸性岩石轧要使用坚硬的粗集料,当使用花岗岩、石英岩等酸性岩石轧制的粗集料时,若达不到粘附性等级要求,必须采取抗剥落制的粗集料时,若达不到粘附性等级要求,必须采取抗剥落措施。措施。2022-4-1915 抗剥落方法抗剥落方法:使用高粘度沥青;在沥青中掺使用高
10、粘度沥青;在沥青中掺加抗剥落剂;用干燥的生石灰、消石灰粉或加抗剥落剂;用干燥的生石灰、消石灰粉或水泥作为填料的一部分,其用量已为矿料总水泥作为填料的一部分,其用量已为矿料总量的量的1%-2%1%-2%;将粗集料用石灰浆处理后使用。;将粗集料用石灰浆处理后使用。 粗集料的粒径规格粗集料的粒径规格 粗集料的粒径规格如某一档不符合规格时,粗集料的粒径规格如某一档不符合规格时,但确认与其它集料组配后的合成级配符合设但确认与其它集料组配后的合成级配符合设计级配的要求时,也可以使用。计级配的要求时,也可以使用。2022-4-1916 三、细集料三、细集料(1 1)细集料的物理力学性能要求)细集料的物理力学
11、性能要求 可以采用天然砂、机制砂或石屑。可以采用天然砂、机制砂或石屑。 应洁净、干燥、无风化、不含杂质,并有适当的应洁净、干燥、无风化、不含杂质,并有适当的级配范围,物理力学指标见下表。级配范围,物理力学指标见下表。指指 标标高速公路、一级公路城市快高速公路、一级公路城市快速路、主干路速路、主干路其它公路与城其它公路与城市道路市道路视密度视密度(t/mt/m3 3)2.502.502.452.45坚固性坚固性1212砂当量(砂当量(% %)60605050沥青混合料用细集料质量要求沥青混合料用细集料质量要求注:坚固性实验根据需要进行。注:坚固性实验根据需要进行。2022-4-1917 与沥青有
12、良好的粘结能力,在高速公路、一级公路、城市与沥青有良好的粘结能力,在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或用花快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时,应采取前岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时,应采取前述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。 在在高速公路高速公路、一级公路一级公路、城市快速路城市快速路、主干路主干路沥青路面沥青路面面面层层及及抗滑磨耗层抗滑磨耗层中,所用中,所用石屑石屑总量不宜超过总量不宜超过天然砂天然砂或或机制砂机制砂的用量。的用量。 (2
13、2)细集料的粒径规格)细集料的粒径规格 天然砂天然砂 天然砂宜采用河砂或海砂,当使用山砂时应经过清洗。天天然砂宜采用河砂或海砂,当使用山砂时应经过清洗。天然砂的规格应符合表然砂的规格应符合表3-103-10的规定,经筛洗法测定的砂中小于的规定,经筛洗法测定的砂中小于0.075mm0.075mm颗粒含量不得大于颗粒含量不得大于3%3%(高速公路、一级公路、城市(高速公路、一级公路、城市快速路、主干路)和快速路、主干路)和5%5%(其它等级道路)(其它等级道路)2022-4-1918 石屑石屑 石屑是通过石屑是通过4.75mm4.75mm或或2.36mm2.36mm的部分,是石料加工破碎过程中的部
14、分,是石料加工破碎过程中表面剥落或撞下的边角,强度一般较低,针片状含量较高。表面剥落或撞下的边角,强度一般较低,针片状含量较高。所以在生产石屑的过程中应特别注意,避免山体覆盖层或夹所以在生产石屑的过程中应特别注意,避免山体覆盖层或夹层的泥土混入石屑。层的泥土混入石屑。 不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的石屑,砂当量不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的石屑,砂当量应符合要求。对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干应符合要求。对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路,应将石屑加工成路,应将石屑加工成S14S14(35mm)和和S16S16(03mm)两档两档使用,在细集料中石屑含量不
15、宜超过总量的使用,在细集料中石屑含量不宜超过总量的50%50%。 细集料的级配在沥青混合料中的适用性,应将其与粗集料细集料的级配在沥青混合料中的适用性,应将其与粗集料及填料配制成矿质混合料后,再判断其是否符合矿料设计级配及填料配制成矿质混合料后,再判断其是否符合矿料设计级配的要求再作决定。当一种细集料不能满足级配要求时,可采用的要求再作决定。当一种细集料不能满足级配要求时,可采用两种或两种以上的细集料掺合使用。两种或两种以上的细集料掺合使用。2022-4-1919 四、填料四、填料 填料最好采用填料最好采用石灰岩石灰岩或或岩浆岩岩浆岩中的强基性岩石等中的强基性岩石等憎水性石料憎水性石料经磨细经
16、磨细得到的矿粉,生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。得到的矿粉,生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干燥、洁净,能自由地从石粉仓中流出,其质量应矿粉要求干燥、洁净,能自由地从石粉仓中流出,其质量应符合规范要求。符合规范要求。 在拌合厂采用干法除尘回收的粉尘可以代替一部分矿粉的使在拌合厂采用干法除尘回收的粉尘可以代替一部分矿粉的使用,湿法除尘的应经过干燥粉碎处理,且不得含有杂质。用用,湿法除尘的应经过干燥粉碎处理,且不得含有杂质。用量不得超过填料总量的量不得超过填料总量的25%25%,塑性指数不得大于,塑性指数不得大于4%4%,其余质量,其余质量要求与矿粉相同。要求与矿粉相同。 粉煤灰烧失量
17、应小于粉煤灰烧失量应小于12%12%,与矿粉混合后的塑性值数应小于,与矿粉混合后的塑性值数应小于4%4%,其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的的50%50%,与沥青粘结力好,且水稳性应满足要求。,与沥青粘结力好,且水稳性应满足要求。高速公路、高速公路、一级公路和城市快速路、主干路不宜采用粉煤灰做填料。一级公路和城市快速路、主干路不宜采用粉煤灰做填料。 为改善水稳定性,可采用干燥的磨细生石灰粉、消石灰分或为改善水稳定性,可采用干燥的磨细生石灰粉、消石灰分或水泥作为填料,用量不宜超过矿料总量的水泥作为填料,用量不宜超过矿料总量的
18、1%2%。2022-4-1920第三节第三节 沥青混合料组成设计沥青混合料组成设计 全过程配合比设计过程:三个阶段:全过程配合比设计过程:三个阶段:目标配合目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证验证,即试验路试铺阶段,后两个阶段是目标配,即试验路试铺阶段,后两个阶段是目标配合比的基础上进行的,需借助施工单位的拌和设合比的基础上进行的,需借助施工单位的拌和设备、摊铺和碾压设备完成。备、摊铺和碾压设备完成。2022-4-1921目标配合比设计阶段生产配合比设计阶段生产配合比验证阶段矿料的组成设计最佳沥青用量确定图解法或试算法马歇尔试 验确定
19、工程级配范围预估计算沥青用量沥青与集料相对密度测定配合比设计三个阶段配合比设计三个阶段目标配合比与生产配合比都是两方面的设计,二者有何区别?集料筛分(水洗法)2022-4-1922矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比生产配合比取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件热料比例与最佳沥青用量输入控制室计算机生产沥青混合料沥青混合料热料筛分取分级目标配合比与生产配合比设计关系图目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件目标配合比目标配合比
20、图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC通过调整控制室皮带转速达到设计比例青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥2022-4-1923不合格合格不合格合格计算VV、VMA、VFA等体积指标与马歇尔设计标准比较综合分析确定1组设计级配及最佳沥青用量按规定进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、矿渣膨胀试验等,检验配合比设计是否合理完成配合比设计,提交材料品种、配比、矿料级配、最佳沥青用量确定混合料及设计级配范围材料选择、取样材料试验其他材料,外掺剂等粗集料、细集料、矿粉沥青结合料在设计级配范围内优选矿料级配确定试验温度对优选的设计级配,初选5组沥青用量,拌和混合料,分别
21、制作马歇尔试件测定试件毛体积相对密度,进行马歇尔试验真空法测定理论最大相对密度目标配合比设计流程目标配合比设计流程2022-4-1924 最佳沥青用量确定(沥青混合料马歇尔试验)最佳沥青用量确定(沥青混合料马歇尔试验) 最佳沥青用量用最佳沥青用量用OAC表示。表示。 沥青用量沥青用量:沥青占沥青混合料得百分比:沥青占沥青混合料得百分比 油石比油石比:沥青与矿料质量比得百分数。:沥青与矿料质量比得百分数。 基本过程:基本过程: (1)制备试样)制备试样 按确定的矿质混合料配合比,计算各种规格集按确定的矿质混合料配合比,计算各种规格集料的用量。料的用量。 2022-4-1925 (2 2)测定试件
22、的物理力学指标)测定试件的物理力学指标 测定沥青混合料试件的密度,并计算试件的空隙率、沥青饱测定沥青混合料试件的密度,并计算试件的空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率,粗集料间隙率等体积参数。和度、矿料间隙率,粗集料间隙率等体积参数。 在马歇尔试验仪上,测定试件的马歇尔稳定度和流值。在马歇尔试验仪上,测定试件的马歇尔稳定度和流值。 (3 3)最佳沥青用量的确定)最佳沥青用量的确定 以沥青用量为横坐标,以沥青混合料试件的密度、空隙以沥青用量为横坐标,以沥青混合料试件的密度、空隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度和流值指标为纵坐标,将试率、沥青饱和度、马歇尔稳定度和流值指标为纵坐标,将试验结果绘制成关系曲线验
23、结果绘制成关系曲线 以其他等级公路为例确定最佳沥青用量以其他等级公路为例确定最佳沥青用量2022-4-1926毛体积相对密度(%)油石比稳定度(KN)(%)油石比规范要求5KN流值(mm)油石比(%)空隙率(%)(%)油石比规范要求36%规范要求24.5mm 2022-4-1927饱和度油石比(%)(%)间隙率(%)(%)油石比规范要求7085%规范要求14% 确定确定OAC1从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量a1、稳定度最大值对应沥青用量、稳定度最大值对应沥青用量a2、 目标空隙率(或中值)对应沥青用量目标空隙率(或中值)对应沥青用量a3、沥
24、青饱和度范围内的中值对应沥青用量、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量a4计算计算OAC1=( a1 +a2+ a3+ a4 )4a1=5.9%; a2=5.28%; a3=5.32%; a4无法确定无法确定如果所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围,只取a1、a2、a3计算OAC1=( a1 +a2+ a3)3=5.50%2022-4-1928确定确定OAC2从上述图上找出符合规范要求的各物理指标的用油量,绘于下图,找出满足所有指从上述图上找出符合规范要求的各物理指标的用油量,绘于下图,找出满足所有指 标的公标的公共沥青用量范围,并查出最大值共沥青用量范围,并查出最大值OACmax和
25、最小值和最小值OACmin。公共沥青用量中公共沥青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%计算计算OAC2=(OACmax+OACmin)2OAC2=5.58%最佳沥青用量最佳沥青用量OAC=(OAC1+OAC2)2OAC=(OAC1+OAC2)2 = 5.54%2022-4-1929 (4 4)沥青混合料的性能检验)沥青混合料的性能检验 马歇尔试验得到的最佳沥青用量马歇尔试验得到的最佳沥青用量OAC(OAC(必要时应包括必要时应包括OACOAC1 1和和OACOAC2 2 ) ),需要进一步的试验检验,以验证沥青混合料的性,需要进一步的试验检验,以验证沥青混合料的性能是否满足路
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